[发明专利]一种消振装置及其使用方法

说明书

本发明公开一种消振装置及其使用方法。所述消振装置包括基体单元、电机、可动固定单元、弹性连接单元、配重单元以及主动控制单元；所述电机的定子固定连接在所述基体单元上，所述电机的动子连接在所述可动固定单元上；所述可动固定单元的一端通过所述弹性连接单元与所述基体单元连接，另一端与所述配重单元连接；所述主动控制单元控制所述电机运动实现主动消振。本发明具有一定的通用性，可针对一定频率范围内的不同类型的振动进行消振，具有体积小，质量轻等特点，可以方便灵活地进行安装和调整。

技术领域

本发明涉及减振设备领域，具体涉及一种消振装置及其使用方法。

背景技术

目前高精密设备大多通过整体式方式减振，主动减振单元隔离外部振源，并通过主动减振控制消除承载的整体部分的特定频率范围的振动：比如光刻设备中用于承载内部世界的主动减振器，以及前道光刻机线宽90nm以下镜头和面板光刻机的拼接镜头都是采用单独的主动阻尼的减振隔振，这些都属于整体式减振类型。但这种整体式减振隔振，对内部主体一些被激发出来的局部频率的振动却无能为力，因此只有通过提高内部承载主体的整体模态来实现对敏感频率的抑制。

但是单纯通过做强结构和整体式方式的主动减振已难以适应目前高精度设备的要求。在现实情况和成本压力面前，有针对性局部减振方式摆在眼前，尤其是局部的阻尼减振方式，它是一种可行、有效、成本低的一种解决方案。

阻尼减振方式目前已有应用，比如在特定结构体内注入橡胶或是添加阻尼颗粒，通过局部填充阻尼方法来消减振幅，降低影响。但对于特性频率和特定振型的特征振动的消振效果并不明显。

高精密设备调试时通过修改运动执行器和控制器参数是一般做法，通过控制策略(如：Notch滤波)消除某些特征频率的影响，但同时也会带来其他负面影响。

还有就是进行结构的局部改造，通过改变结构的局部振型和模态消除影响。不过这种局部结构改造尽管有效，但耗时费力。

发明内容

本发明基于高精密设备调试时，内部结构体被激发的局部特定频率的有害振动，设计了一种消振装置及其使用方法，用以解决现有消振装置无法消除或降低设备内部结构被激发的局部特定频率的有害振动的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种消振装置，包括基体单元、电机、可动固定单元、弹性连接单元、配重单元以及主动控制单元；所述电机的定子固定连接在所述基体单元上，所述电机的动子连接在所述可动固定单元上；所述可动固定单元的一端通过所述弹性连接单元与所述基体单元连接，另一端与所述配重单元连接；所述主动控制单元控制所述电机运动实现主动消振。

进一步的，所述可动固定单元通过所述弹性连接单元与所述配重单元连接。

进一步的，所述主动控制单元还包括振动探测器，所述振动探测器采集消振对象的振动信息，对所述消振对象的振动信息进行处理后驱动所述电机，动态调整所述配重单元的频率、阻尼率，适应消振对象的要求。

进一步的，所述基体单元包括基体底座和固定在基体底座上的基体支架，所述电机的定子固定连接在所述基体底座上，所述弹性连接单元固定在所述基体支架上。

进一步的，所述基体支架还包括簧片支架，所述弹性连接单元固定在所述簧片支架上。

进一步的，所述弹性连接单元包括簧片。

进一步的，所述簧片的厚度规格为0.1-1mm。

进一步的，所述配重单元为若干个叠加的配重块。

进一步的，所述配重单元的质量规格为0.2-2.0Kg。

进一步的，所述主动控制单元包括光栅尺、加速度传感器、控制器和功率调节器，所述光栅尺和加速度传感器采集消振对象的运动信息，反馈给控制器，再由功率调节器驱动电机，动态调整所述配重单元的频率、阻尼率。